無機材料測試技術課后練習題

思考與練習題1．X射線產(chǎn)生的基本條件是什么？X射線的性質(zhì)有哪些？2．連續(xù)X射線譜及特征Ｘ射線譜的產(chǎn)生機理是什么？3．以表1.1中的元素為例，說明X射線K系波長隨靶材原子序數(shù)的變化規(guī)律，并加以解釋。4．X射線強度、X射線相對強度、X射線絕對強度的定義。5．為什么X射線管的窗口要用Be做，而防護X光時要用Pb板？6．解釋X射線的光電效應、俄歇效應與吸收限；吸收限的應用有哪些？7．說明為什么對于同一材料其λk＜λkβ＜λkα。8．

一元素的特征射線能否激發(fā)出同元素同系的熒光輻射，例如能否用CuKα激發(fā)出CuKα熒光輻射，或能否用CuKβ激發(fā)出CuKα熒光輻射？為什么？9．試計算當管電壓為50kV時，X射線管中電子在撞擊靶面時的速度與動能、以及對所發(fā)射的連續(xù)譜的短波限和輻射光子的最大能量是多少？10．計算0.071nm（MoKα）和0.154nm（CuKα）的X射線的振動頻率和能量。11．欲用Mo靶X射線管激發(fā)Cu的熒光X射線輻射，所需施加的最低管電壓是多少？激發(fā)出的熒光輻射的波長是多少？12．為使CuKα的強度衰減1/2，需要多厚的Ni濾波片？13．試計算將Cu輻射中的Ikα/Ikβ從7.5提高到600的Ni濾片厚度（Ni對CuKβ的質(zhì)量吸收系數(shù)μm＝350cm２／g）。14．計算空氣對CrKα的質(zhì)量吸收系數(shù)和線吸收系數(shù)（假設空氣中只有質(zhì)量分數(shù)80%的氮和質(zhì)量分數(shù)20%的氧，空氣的密度為1.29×10－3g／cm315．X射線實驗室中用于防護的鉛屏，其厚度通常至少為1mm。試計算這種鉛屏對于CuKα、MoKα和60KV工作條件下從管中發(fā)射的最短波長輻射的透射因數(shù)（I／Io）各為多少？用倒易點陣概念推導立方晶系面間距公式。17．利用倒易點陣概念計算立方晶系（110）和（111）面之間的夾角。18．布拉格方程式中各符號的物理意義是什么？該公式有哪些應用？19．為什么說勞厄方程和布拉格方程實質(zhì)上是一樣的？20．一束X射線照射在一個晶面上，除“鏡面反射”方向上可獲得反射線外，在其他方向上有無反射線？為什么？與可見光的鏡面反射有何異同？為什么？21．α-Fe屬立方晶系，點陣參數(shù)a=0.2866nm。如用CrKαX射線（λ=0.2291nm）照射，試求（110）、（200）及（211）可發(fā)生衍射的掠射角。22．衍射線的絕對強度、相對強度、累積強度（積分強度）的物理概念是什么？23．影響多晶體衍射強度各因子的物理意義是什么？結(jié)構(gòu)因子與哪些因素有關系？24．某立方系晶體，其{100}的多重性因數(shù)是多少？如該晶體轉(zhuǎn)變成四方晶系，這個晶面族的多重性因數(shù)會發(fā)生什么變化？為什么？25．金剛石晶體屬面心立方點陣，每個晶胞含8個原子，坐標為：（0，0，0）、（1/2，1/2，0）、（1/2，0，1/2）、（0，1/2，1/2）、（1/4，1/4，1/4）、（3/4，3/4，1/4）、（3/4，1/4，3/4）、（1/4，3/4，3/4）原子散射因子fa，求其系統(tǒng)消光規(guī)律（F2簡化表達式），并據(jù)此說明結(jié)構(gòu)消光的概念。26．有一四方晶系晶體，其每個單位晶胞中含有位于：[0，1/2，1/4]、[1/2，0，1/4]、[1/2，0，3/4]、[0，1/2，3/4]上的四個同類原子，試導出其F２的簡化表達式；該晶體屬哪種布拉維點陣？計算出（１００）、（００２）、（１１１）、（００１）反射的F２值。27．NaCl晶胞中原子的位置如下：Na＋離子0、0、０，0、1/2、1/2，1/2、0、1/2，1/2、1/2、0；Cl－離子1/2、0、0，0、1/2、0，0、0、1/2，1/2、1/2、1/2；Na＋和Cl－離子的散射振幅分別為fNa+、fCl-，討論系統(tǒng)消光規(guī)律。28．CuKα射線（λkα=0.154nm）照射Cu樣品，已知Cu的點陣常數(shù)a=0.361nm，試用布拉格方程求其（200）反射的θ角。29．敘述粉晶德拜照相法基本原理、試樣制備及記錄方式的內(nèi)容。30．敘述獲取衍射花樣的三種基本方法？它們的應用有何不同？31．說明用衍射儀進行多晶試樣的衍射分析的原理和過程。32．敘述各種輻射探測器的基本原理。33．衍射儀掃描方式、衍射曲線上2θ位置及Ｉ的測量方法。34．簡要比較衍射儀法與德拜照相法的特點。35．晶胞參數(shù)的精確測定及具體方法有哪些？36．物相分析的一般步驟及定性鑒定中應注意的問題是什么？37．從一張簡單立方點陣物質(zhì)的德拜照片上，已求出四根高角度線條的θ角（系由CuKα線所產(chǎn)生）對應的衍射指數(shù)，試用“a-cos2θ”的圖解外推法求出四位有效數(shù)字的點陣參數(shù)：HKL532620443541θ（°）72.6877.9381.1187.4438．根據(jù)上題所給數(shù)據(jù)用柯亨法計算四位有效數(shù)字的點陣參數(shù)．39．某陶瓷坯料經(jīng)衍射定性分析為高嶺石、石英和長石原料組成，稱取2.588g樣品做衍射實驗，其中它們的最強線各為1864、923、620CPS），已知參比強度各為3.4、2.7、4.240．試比較光學顯微鏡成像和透射電子顯微鏡成像的異同。41．電子的波長計算及電子光學折射定律的表述。42．試計算真空中電子束在200KV加速電壓時，電子的質(zhì)量、速度和波長。43．何謂靜電透鏡和磁透鏡？44．敘述電磁透鏡的特點、像差，產(chǎn)生像差的原因。45．影響光學顯微鏡和電磁透鏡分辨率的關鍵因素是什么？如何提高電磁透鏡的分辨率？46．試計算加速電壓為100KV時的電子束波長，當球差系數(shù)Cs＝0.88mm、孔徑半角α＝10-2弧度時的分辨率。47．電磁透鏡的景深和焦深主要受哪些因素影響？說明電磁透鏡景深大、焦深長的原因。48．何謂景深與焦深？當△r0＝10?、α＝10-2弧度、M＝3000×時，請計算Df與DL值。49．何謂襯度？透射電鏡有幾種襯度像？其原理是什么？50．分別敘述各種不同樣品（復型樣品、粉末樣品、萃取復型樣品、經(jīng)投影的二級復型樣品、薄膜樣品）散射襯度像的形成原理。51．透射電鏡樣品制備方法有哪些？簡單敘述它們的制備過程。52．透射電鏡如何得到衍射花樣？53．敘述單晶、多晶和非晶體衍射花樣的特征。54．有一立方多晶樣品拍攝的衍射花樣中，各環(huán)的半徑分別為8.42、11.88、14.52、16.84mm，試標定其K值。（a＝2.02?）55．某合金析出相（立方單晶）電子衍射花樣如圖，OA＝14.0mm，OB＝OC＝23.5mm，φ＝73°，K＝30.2mm?，試確定各斑點的指數(shù)。56．敘述掃描電鏡工作原理，它的工作方式主要有哪幾種？57．二次電子、背散射電子的定義并寫出它們成像的特點。58．掃描電鏡的工作性能是哪些？給出它們的表述式并加以說明。59．掃描電鏡如何制備樣品？60．OM、TEM和SEM的主要性能和比較。61．電子探針與掃描電鏡有何異同？電子探針如何與掃描電鏡和透射電鏡配合進行顯微結(jié)構(gòu)與微區(qū)化學成分的同位分析？62．電子探針X射線顯微分析基本原理是什么？63．試比較波譜儀和能譜儀在進行微區(qū)化學成分分析時的優(yōu)缺點。64．掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡主要功能是什么？它們的分辨率有何特點？適用分析哪些樣品？65．低能電子衍射和TEM中的電子衍射有何異同？低能電子衍射適用于分析什么樣品？66．分析比較電子探針、離子探針和俄歇譜儀的分辨率、分析樣品表層深度和分析精度。說明它們各自適用于分析哪些樣品。67．俄歇譜儀在信號檢測與處理上采用了什么方法才使得俄歇電子譜峰清楚地顯示出來？68．舉例說明俄歇譜儀適用于分析什么樣品。69．分析場離子顯微鏡與原子探針的原理與特點，舉例說明其用途。70．X射線光電子能譜儀的主要功能是什么？它能檢測樣品的哪些信息？舉例說明其用途。71．離子探針儀是根據(jù)什么原理鑒別被測元素種類的？72．熱分析定義及熱分析技術的種類包括哪些？73．差熱分析儀的基本原則是什么？差熱曲線與溫度曲線如何測繪？74．利用DTA曲線如何進行定性分析？75．利用DTA曲線如何進行定量分析？76．影響DTA曲線形態(tài)的因素是哪些？77．以普通陶瓷原料（由高嶺、石英、長石組成）為例，分析其可能出現(xiàn)哪些熱效應。78．粘土類礦物在加熱過程中主要熱效應的實質(zhì)是什么？79．粘土礦物常見的熱效應有哪幾種？80．繪出高嶺石與多水高嶺石的DTA曲線，并討論峰的熱效應實質(zhì)，對這兩種礦物進行DTA分析時應注意什么問題？81．TG原理及在陶瓷工業(yè)中的主要具體應用。82．TG曲線及主要影響因素。83．由碳酸氫鈉的熱重分析可知，它在100－225℃之間分解放出水和二氧化碳，所失質(zhì)量占樣品質(zhì)量的36.6%，而其中ω(CO284．熱膨脹分析原理及熱膨脹分析曲線。85．試敘述影響膨脹系數(shù)的因素？86．舉例說明熱膨脹分析在陶瓷領域的應用。87．何謂差示掃描量熱法和微量差熱分析？88．差示掃描量熱法與差熱分析方法相比有何優(yōu)點？89．如何利用綜合熱分析制定燒成制度？90．熱分析的主要聯(lián)用和結(jié)合技術有哪些？91．如何利用熱釋光法鑒定古陶瓷年代？92．熱分析特點及在無機材料領域中的主要應用。93